氯氧化鉍復(fù)合材料的制備及其可見(jiàn)光催化降解雙酚A的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-03 20:12
氯氧化鉍(BiOCl)作為一種新型的光催化劑,因具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)和電子特性而表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化性能,迅速成為近年來(lái)光催化材料研究的熱點(diǎn)。然而B(niǎo)iOCl具有較大的禁帶寬度,對(duì)太陽(yáng)能的利用率較低,嚴(yán)重影響了 BiOCl實(shí)際應(yīng)用;诖,為拓展BiOCl的光響應(yīng)范圍,進(jìn)一步提高BiOCl的光催化活性,從而改善BiOCl基半導(dǎo)體光催化材料在有機(jī)廢水處理領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用。本論文將BiOCl與具有良好導(dǎo)電性的載體結(jié)合或與具有合適能帶結(jié)構(gòu)的光催化半導(dǎo)體復(fù)合,構(gòu)筑了 BiOCl基復(fù)合光催化劑(BiOCl/海泡石和BiOCl/Bi2WO6),并對(duì)復(fù)合光催化劑降解雙酚A(BPA)的性能和機(jī)理進(jìn)行了研究,具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下:(1)采用簡(jiǎn)單的水熱法制備出一種三維花狀的BiOCl/海泡石復(fù)合光催化劑,采用SEM、XRD、UV-VisDRS、XPS、FT-IR和BET等表征手段對(duì)其材料的形貌特征、晶體結(jié)構(gòu)、光吸收特性、元素價(jià)態(tài)、比表面積等進(jìn)行分析。結(jié)果表明:由于海泡石的加入,顯著抑制了 BiOCl的團(tuán)聚、增大了復(fù)合光催化劑的比表面積和光譜反應(yīng)范圍,并有效的降低了電子-空穴對(duì)的復(fù)合率。(2)以BPA為目標(biāo)污染物,考...
【文章來(lái)源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2半導(dǎo)體光催化過(guò)程原理圖??Fig.l?.2?The?schematic?diagram?semiconductor?photocatalytic?process??
晶體結(jié)構(gòu)為PbFCl型,為四方晶系,四種氯氧化鉍系材料的結(jié)構(gòu)比較??類(lèi)似,均為雙X?離子層和[Bi202]2+層交替排列而形成的層狀結(jié)構(gòu),為類(lèi)似螢石??型結(jié)構(gòu)[29],如下圖1.3所示。據(jù)報(bào)道BiOX的層狀結(jié)構(gòu)可以提供足夠的空間??來(lái)極化相關(guān)的原子軌道,能激發(fā)內(nèi)部電場(chǎng)的形成,從而進(jìn)一步降低光誘導(dǎo)電子??和空穴復(fù)合率。由于鹵氧化鉍具有髙度各向異性的特殊層狀結(jié)構(gòu)、化學(xué)穩(wěn)定性??高及合適的禁帶寬度等理化性質(zhì),顯示出了優(yōu)異的電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)性能。近??幾年來(lái),鹵氧化鉍由于其具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)和可見(jiàn)光響應(yīng),成為光催化??劑研宄的一個(gè)新方向。Zhang等[31]利用乙二醇溶劑熱法制備了一種具有納米片??堆積的微球狀形貌的BiOX(X=、Cl、Br、I),并通過(guò)計(jì)算得知他們的帶隙值分??別為3.22eV、2.64eV、1.77eV;并且在光降解甲基橙的實(shí)驗(yàn)中,這些鹵氧化鉍??在紫外光和可見(jiàn)光下的光催化活性均高于Ti02。J?Song等%釆用簡(jiǎn)單的混合溶??劑熱法制備了?BiOX(X=Cl,Br,I)半導(dǎo)體材料,利用幾種表征手段對(duì)材料的相結(jié)??構(gòu)、形貌和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研宄,結(jié)果表明,制備的光催化劑對(duì)羅丹明b的降??解表現(xiàn)出較高的可見(jiàn)光光催化活性。然而
圖1.4論文研究思路??Fig.?1.4?The?research?ideas?of?the?thesis??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]BiOCl/Bi2WO6復(fù)合材料的制備及其光催化性能研究[J]. 李靜,倪剛,韓影. 現(xiàn)代化工. 2017(02)
[2]光催化氧化技術(shù)降解水中雙酚A的研究進(jìn)展[J]. 馬旭,吳春華,周添夏,趙曉丹. 環(huán)境工程. 2016(10)
[3]BiOCl/MWCNTs復(fù)合催化劑對(duì)羅丹明B光催化降解研究[J]. 陳偉鵬,蔡培森,盧廣發(fā),陳素蘭,劉永慧,曹小安. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(02)
[4]腐殖酸共存條件下雙酚A的納濾分離效果研究[J]. 孫曉麗,王磊,程愛(ài)華,王旭東,林峰,張虹. 水處理技術(shù). 2008(06)
[5]海泡石的紅外光譜研究[J]. 宋功保,彭同江,董發(fā)勤,萬(wàn)樸,張建洪. 礦物學(xué)報(bào). 1998(04)
博士論文
[1]磷酸銀基復(fù)合光催化劑的構(gòu)筑及其對(duì)水中有機(jī)污染物降解性能研究[D]. 陳曉娟.湘潭大學(xué) 2016
[2]鉍基復(fù)合光催化劑的合成及機(jī)理研究[D]. 楊俊.重慶大學(xué) 2016
[3]類(lèi)水滑石/碳納米管復(fù)合材料的構(gòu)建及其對(duì)雙酚A的催化降解研究[D]. 黎雯.華南理工大學(xué) 2015
[4]BiOCl基光催化材料的性能調(diào)控及第一性原理研究[D]. 楊文娟.華中科技大學(xué) 2015
[5]新型鎢酸鉍基異質(zhì)結(jié)的制備及應(yīng)用研究[D]. 王天野.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]磷酸銀復(fù)合光催化劑的制備及可見(jiàn)光降解有機(jī)物性能研究[D]. 劉潭華.湘潭大學(xué) 2016
[2]磁性載鐵有序介孔碳對(duì)雙酚A去除的研究[D]. 謝志紅.湖南大學(xué) 2016
[3]堿性條件下BPA的光解及Bi2O3/BiFeO3復(fù)合光催化劑去除水體中BPA的研究[D]. 肖明.云南大學(xué) 2015
[4]Ag2O-TiO2/海泡石復(fù)合光催化劑的制備及其可見(jiàn)光光催化降解有機(jī)污染物的研究[D]. 杜玉.武漢理工大學(xué) 2015
[5]高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)雙酚A的降解研究[D]. 李玲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]鎢酸鉍光催化的影響因素及其反應(yīng)機(jī)理[D]. 盛珈怡.浙江大學(xué) 2014
[7]鹵氧化鉍BiOX(X= Cl,Br,I)的制備及對(duì)有毒有機(jī)污染物降解機(jī)理研究[D]. 王伶俐.三峽大學(xué) 2013
[8]微球型TiO2的超聲制備、表征及光催化降解內(nèi)分泌干擾素雙酚A的研究[D]. 葉長(zhǎng)英.重慶理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3117007
【文章來(lái)源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2半導(dǎo)體光催化過(guò)程原理圖??Fig.l?.2?The?schematic?diagram?semiconductor?photocatalytic?process??
晶體結(jié)構(gòu)為PbFCl型,為四方晶系,四種氯氧化鉍系材料的結(jié)構(gòu)比較??類(lèi)似,均為雙X?離子層和[Bi202]2+層交替排列而形成的層狀結(jié)構(gòu),為類(lèi)似螢石??型結(jié)構(gòu)[29],如下圖1.3所示。據(jù)報(bào)道BiOX的層狀結(jié)構(gòu)可以提供足夠的空間??來(lái)極化相關(guān)的原子軌道,能激發(fā)內(nèi)部電場(chǎng)的形成,從而進(jìn)一步降低光誘導(dǎo)電子??和空穴復(fù)合率。由于鹵氧化鉍具有髙度各向異性的特殊層狀結(jié)構(gòu)、化學(xué)穩(wěn)定性??高及合適的禁帶寬度等理化性質(zhì),顯示出了優(yōu)異的電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)性能。近??幾年來(lái),鹵氧化鉍由于其具有良好的物理化學(xué)性質(zhì)和可見(jiàn)光響應(yīng),成為光催化??劑研宄的一個(gè)新方向。Zhang等[31]利用乙二醇溶劑熱法制備了一種具有納米片??堆積的微球狀形貌的BiOX(X=、Cl、Br、I),并通過(guò)計(jì)算得知他們的帶隙值分??別為3.22eV、2.64eV、1.77eV;并且在光降解甲基橙的實(shí)驗(yàn)中,這些鹵氧化鉍??在紫外光和可見(jiàn)光下的光催化活性均高于Ti02。J?Song等%釆用簡(jiǎn)單的混合溶??劑熱法制備了?BiOX(X=Cl,Br,I)半導(dǎo)體材料,利用幾種表征手段對(duì)材料的相結(jié)??構(gòu)、形貌和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研宄,結(jié)果表明,制備的光催化劑對(duì)羅丹明b的降??解表現(xiàn)出較高的可見(jiàn)光光催化活性。然而
圖1.4論文研究思路??Fig.?1.4?The?research?ideas?of?the?thesis??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]BiOCl/Bi2WO6復(fù)合材料的制備及其光催化性能研究[J]. 李靜,倪剛,韓影. 現(xiàn)代化工. 2017(02)
[2]光催化氧化技術(shù)降解水中雙酚A的研究進(jìn)展[J]. 馬旭,吳春華,周添夏,趙曉丹. 環(huán)境工程. 2016(10)
[3]BiOCl/MWCNTs復(fù)合催化劑對(duì)羅丹明B光催化降解研究[J]. 陳偉鵬,蔡培森,盧廣發(fā),陳素蘭,劉永慧,曹小安. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(02)
[4]腐殖酸共存條件下雙酚A的納濾分離效果研究[J]. 孫曉麗,王磊,程愛(ài)華,王旭東,林峰,張虹. 水處理技術(shù). 2008(06)
[5]海泡石的紅外光譜研究[J]. 宋功保,彭同江,董發(fā)勤,萬(wàn)樸,張建洪. 礦物學(xué)報(bào). 1998(04)
博士論文
[1]磷酸銀基復(fù)合光催化劑的構(gòu)筑及其對(duì)水中有機(jī)污染物降解性能研究[D]. 陳曉娟.湘潭大學(xué) 2016
[2]鉍基復(fù)合光催化劑的合成及機(jī)理研究[D]. 楊俊.重慶大學(xué) 2016
[3]類(lèi)水滑石/碳納米管復(fù)合材料的構(gòu)建及其對(duì)雙酚A的催化降解研究[D]. 黎雯.華南理工大學(xué) 2015
[4]BiOCl基光催化材料的性能調(diào)控及第一性原理研究[D]. 楊文娟.華中科技大學(xué) 2015
[5]新型鎢酸鉍基異質(zhì)結(jié)的制備及應(yīng)用研究[D]. 王天野.吉林大學(xué) 2014
碩士論文
[1]磷酸銀復(fù)合光催化劑的制備及可見(jiàn)光降解有機(jī)物性能研究[D]. 劉潭華.湘潭大學(xué) 2016
[2]磁性載鐵有序介孔碳對(duì)雙酚A去除的研究[D]. 謝志紅.湖南大學(xué) 2016
[3]堿性條件下BPA的光解及Bi2O3/BiFeO3復(fù)合光催化劑去除水體中BPA的研究[D]. 肖明.云南大學(xué) 2015
[4]Ag2O-TiO2/海泡石復(fù)合光催化劑的制備及其可見(jiàn)光光催化降解有機(jī)污染物的研究[D]. 杜玉.武漢理工大學(xué) 2015
[5]高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)雙酚A的降解研究[D]. 李玲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[6]鎢酸鉍光催化的影響因素及其反應(yīng)機(jī)理[D]. 盛珈怡.浙江大學(xué) 2014
[7]鹵氧化鉍BiOX(X= Cl,Br,I)的制備及對(duì)有毒有機(jī)污染物降解機(jī)理研究[D]. 王伶俐.三峽大學(xué) 2013
[8]微球型TiO2的超聲制備、表征及光催化降解內(nèi)分泌干擾素雙酚A的研究[D]. 葉長(zhǎng)英.重慶理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3117007
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